中科院长春光机所博士研究生入学考试
《固体物理》考试大纲

一、考试大纲的性质

本《固体物理》考试大纲适用于中国科学院长春光机所博士研究生入学考试。

二、考试范围及要点

固体物理是研究固体的结构、电子与电子以及电子与晶格之间的相互作用与运动规律的学科，阐明固体的各种性能和用途，尤其以固体电子论和固体的能带理论为主要内容。通过考试检验考生对晶体结构的基本描述，固体电子论和能带理论，以及实际晶体中的缺陷、杂质、表面和界面对材料性质的影响等知识的理解。要求考生掌握周期性结构的固体材料的常规性质和研究方法，并了解固体物理领域的一些新进展，深入理解基本概念，形成清楚、完整的物理图象，熟练掌握基本的理论方法，最终形成综合运用所学知识分析问题和解决固体物理相关问题的能力。

考试范围包括指定参考书中所含盖的主要内容。基础知识和基本理论的主要内容包括：

1．晶体结构：晶格结构和布拉菲格子，典型晶体结构，晶面和晶向的指数表示，倒格子和布里渊区，晶体的宏观对称性，晶体的衍射条件，晶体结构测定，原子散射因子和几何结构因子。

2．晶体的结合：化学键，固体结合分类、特点和规律，晶体结合能，马德隆常数。

3．晶格振动与晶体的热学性质：简谐近似和简正坐标，一维单（双）原子振动，色散关系，二维和三维晶格振动，格波，声学模和光学模，离子晶的光频模与电磁波耦合，晶体热容的量子理论，模密度，晶格热导，声子概念，晶格振动谱（声子谱）实验研究方法，晶格的状态方程等。

4．固体能带理论：布洛赫定理，近自由电子近似和紧束缚近似，固体能带结构计算，能态密度和费米面。

5．晶体中电子在外场中的运动：准经典运动，导体、半导体和绝缘体的能带论解释，恒定电场和磁场下电子的运动，回旋共振，德·哈斯-范·阿尔芬效应及费米面的测定，光电子能谱等固体能带结构实验研究方法，典型晶体的能带特征。

6．金属电子论：自由电子气模型，费米统计和电子热容量，功函数和接触电势，波尔兹曼方程，电导率与霍尔效应，等离子体振荡。

三、考试形式与试卷结构

（一）      答卷方式：闭卷，笔试。

（二）      答题时间：180分钟。

（三）      题型：名词解释、问答题、计算题

四、参考书目

1、黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》，高等教育出版社，1988，第一版

2、吴代鸣，《固体物理基础》，高等教育出版社，2007，第一版

编制单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

编制日期：2020年9月